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技術文章

QJ36型單雙臂兩用直流電橋使用說明書
QJ36型單雙臂兩用直流電橋使用說明書
一、 概 述
本直流電橋為精密型電工測量儀器，用于測量導體電阻之用，**等級為0.02級，采用不同的鏈接方式，可以組成單電橋和雙電橋兩種測量電路。

1． 本儀器準確度等級為0.02級。
2． 本儀器測量范圍如下:
單橋:102～106Ω 雙橋：10-6～102Ω
3.本儀器各橋臂電阻值的冷態校驗端子如下:
R1：PN1～RX單(右); R2：PN2～外接檢流計(右);
RM：PX1～外接檢流計(右); R′M：PX2～RX單(右);
4.根據上述第3款內容,本儀器也能作為精密級可變電阻箱使用。

二、 技術數據
1．本電橋可使用在周圍空氣溫度20±8℃,相對濕度≤80%和不含有害雜質氣體的環境中工作。
2．當溫度20±5℃,相對濕度≤80%，并按使用規則選用電壓及各橋臂阻值，其各量程溫誤差，應符合如下要求：
表1 單橋電路的儀器誤差一覽表
程          量
電 源
電 壓
（V）
誤差
 
（%）
 被測電阻（Ω）
比例臂電阻（Ω）
RX
R1
R2
102～103
100
 
1000
<4
<6
<8
<10
<20
±0.02
(基本)
1000
103～104
1000
104～105
105～106
10000
100
±0.01
在滿足測量靈敏度的前提下,電源電壓應采用小于10伏。
被測電阻RX之接線電阻值應≤0.001Ω,如在測量中達不到這一要求時,可在測量中減去接線電阻值。
表2 雙橋電路的儀器誤差一覽表
被測電阻(Ω)
標準電阻(Ω)
比例臂電阻(Ω)
電 源
電 壓
(V)
誤差
 
(%)
RX
RN
R1=R2
10～102
10
 
 

R1

 

 
RM
 
103

 
 
 
2～6
 
 
±0.02
(基本)
1～10
1
10-1～1
10-1
10-2～10-1
10-2
10-3～10-2
10-3

RM

 

 
R1
 
調換RX和RN位置時, 計算式中——調換為——    

 
10-4～10-3
 
10-3
104
 
4～8
±0.05
10-5～10-4
102
±0.2
10-6～10-5
10
±2

標準電阻RN和被測電阻RX的電位端接線電阻值應小于0.002Ω,跨接電阻r應小于0.01Ω。
（1） 零位電阻值≤0.012Ω。
（2） 電橋示值的允許變差如下:
① 測量臂電阻示值變差≤0.01Ω
② 比例臂電阻示值:>10Ω時,變差≤0.004Ω
≤10Ω時變差≤0.02Ω
（5）電橋電路與外殼之間的絕緣電阻≥1000MΩ。
（6）電橋電路與外殼之間應耐受頻率為50HZ的正弦波
交流電壓500V,歷時1分鐘而不擊穿。
三、原 理
本電橋簡化原理線路如圖1所示：

圖1 QJ36型單雙臂兩用直流電橋簡化線路圖
圖中：
S1及S2——比例臂選擇開關。
R1及R2——比例臂電阻。
I……Ⅳ——RM及R′M電阻箱式測量臂的讀數盤。
K1及K2——檢流計通斷按鈕。
K3————檢流計短路按鈕。
K4———電源通斷按鈕。
1及2——雙電橋時接標準電阻（RN）的端鈕。
3及4——雙電橋時接未知電阻（RX）的端鈕。
5及6——單電橋時接未知電阻（RX）的端鈕。
7及8——接檢流計（G）的端鈕。
9及10——單電橋時接電源（E）的端鈕。
11————靜電屏蔽端鈕。
按照測量需要和使用規則，分別可以組成單電橋和雙電橋的測量線路：
1、單電橋測量線路原理圖如圖2所示

圖2 QJ36型直流電橋的單電橋測量線路原理圖，測量時利用測量臂RM的調節，使檢流計指零，得單電橋測量被測電阻RX的計算式：
（Ω）
RX=（R1／R2）* RM

2、雙電橋測量線路原理圖如圖3所示：

圖3 QJ36型直流電橋的雙電橋法測量線路原理圖
圖中：r1～r4——外接連線電阻
r0————外接跨線電阻
S——外接電流轉向開關。
RP——外接可變電阻器（箱）
A——直流安培表（根據電路中所需電流而定）。
測量時，利用測量臂RM和R′M 的聯動調節，使檢流計指零，得雙電橋測量被測電阻RX計算式：（跨線電阻≤0.001Ω時）
RX = ——•RN （Ω）
當調換RX和RN的位置時:
RX = ——•RN （Ω）
式中: RM=R′M R1=R2
四、結 構
所有測量臂的6個讀數盤，2個比例臂轉換開關，4個按鈕及11個接線柱等都裝在鋁制安裝板上，并裝在金屬箱殼內。
所有轉換開關的接觸元件全部采用銀銅復合材料制成。電阻元件材料采用錳銅材料制成，便于保證儀器的正確性和穩定性。
為了消除外界泄漏電流的干擾，在結構上還具有靜電屏蔽端鈕，便于與檢流計和外接元件等連接接地之用。
五、使用說明
（一） 單電橋法測量步驟：
1． 測量線路按圖4所示進行連接（同時可參閱圖1、圖2）。

圖4 QJ36型電橋的單橋法測量接線圖

2．根據被測電阻阻值RX按表1規定選用電源電壓。
3.根據被測電阻RX估計值（RX=（R1／R2）* RM），按表1規定選用R1及R2的數值和讀盤（RM）示數值（RM≥100Ω）。
4.測量10~105Ω時可選用jz3電子檢流計（本廠產）
5.接入被測電阻的RX（100Ω）的外接導線電阻每根0.001Ω
6.先按上K1按鈕（粗），使檢流計接通，再按上K4接通電源，此時檢流計指示有偏轉。利用讀數盤RM的調節，使檢流計指零，松開K4按鈕使電源斷開。
7.然后按下K２按鈕（細），順次按下K４接通電源，此時檢流指示還有偏轉，利用讀數盤的調節，使檢流計再次指零，松開ｋ４按鈕。被測電阻值RX是讀書盤示數值與R１／R２的乘積。即（RX=（R１／R２）×RM
8.測量時應經常松開K4按鈕，以避免長期通電致使電阻元件發熱，引起測量數值不穩。
9.測量中如所選檢流計的靈敏度還不能滿足測量要求時，可以適當增加電源電壓，但不得超過電源規定的額定電壓范圍。
10.測量中如發現回路中熱電勢影響嚴重時，應在電源端接入換向開關，進行正反兩次測量，取其平均值。
（二） 雙電橋法測量步驟：
1.測量線路按圖5所示進行連接（同時參見圖1及圖3所示）

圖5 QJ36型電橋的雙橋法測量接線圖
2. 配套使用的輔助設備：
（1）G—jz3電子檢流計
(2)E---2~6伏蓄電池（100~200）安時或相同容量的穩流源一只
(3)RN―――ＢＺ３標準電阻（０.００１～１０）根據測量需要選擇而定
(4)RP――四檔或六檔并聯式可變電阻箱一只（或根據測量回路電流大小所需的變阻器）
(5)A――直流電流表一只（規格根據所選用標準電阻RN的額定電流大小而定）
(6)S—轉換開關一只（供電流極性換向用，測量時應經常斷開，避免電阻元件發熱引起測量讀數不穩）。
(7)R0---阻值≤0.001Ω的紫銅板一塊（且兩頭具有清潔的良好接觸面）。
(8)連接在被測電阻RX和標準電阻RN（電位端）的導線共４根，阻值≤０.００２Ω，且阻值互相接近．
３.測量時先將轉換開關S放在斷的位置，連接好測量線路，并將可變電阻器（箱）的阻值放到*大位置。
４.將比例臂R１=R２的轉換開關放在根據被測電阻RX及按表２規定的位置，讀數盤RM示值放在{RX=（Ｒ２／Ｒ１）＊ＲＮ}的位置（RM≥１０００Ω）

５. 先按下K1按鈕（粗），然后將轉換開關S由斷轉到任意一個接通電路的位置，利用可變電阻器（箱）的阻值由大到小的調節，觀察電流表指示在小于標準電阻允許通過電流范圍內。
６. 然后按下K２按鈕（細），順次將轉換開關S轉到接通電路位置，利用讀數盤RＭ的調節，使檢流計再次指零，將轉換開關S轉到斷的位置。按如下計算得：
被測電阻RX=｛讀數盤示數RM／比例臂示值勤（R１=R２）｝*標準電阻RN（Ω）
若被測電阻RX小于標準電阻RN時，就應調換RX與RN的測量位置（即1-2接RX，3-4接RX）按如下計算得：
被測電阻RX=｛比例臂示值勤（R１=R２）／讀數盤示數RM｝*標準電阻RN（Ω）
7.當所選用的檢流計還不能滿足測量要求時，可增加電流Ｉ，但不應超過標準電阻和測量電阻的額定電流。